BOSON DE HIGGS. EL ORIGEN DE LA MASA

Introducción.

El bosón de Higgs es un tipo de partícula elemental que origina la masa de las partículas elementales. La partícula genera  el llamado campo de Higgs, especie de continuo que se extiende por el espacio formado por incontables bosones de Higgs. La “fricción” de las partículas con los bosones origina la masa. A mayor fricción mayor masa.

El mecanismo que da origen a la masa es el siguiente:

Se crean los bosones de Higgs sin masa. Los bosones interactúan entre ellos con lo  que adquieren masa y generan el campo de Higgs. Supongamos que tenemos tres tipos de partículas, que vamos a llamar A, B y C. Las partículas del tipo A tiene todas las mismas propiedades tales como la carga, espín, etc. pero carecen de masa. Las partículas del tipo B tienen todas las misma propiedades pero diferentes a las del tipo A. Lo mismo ocurre con las partículas del tipo C, cuyas propiedades son diferentes a las A y B.

Una partícula del tipo A, por ejemplo, con carga igual a la del electrón y espín ½ interactúa con los bosones de Higgs y adquiere la masa del electrón, lo que origina el electrón. Otra partícula del tipo A con carga igual a la del electrón y espín ½ interactúa con los bosones de Higgs y adquiere la masa del muón, lo que da origen al muón. Una tercera partícula del tipo A con carga igual a la del electrón y espín ½ interactúa con los bosones de Higgs y adquiere la masa del tauón, lo que da origen al tauón.

Un segundo grupo de partículas con carga igual a 2/3 de la carga del electrón pero positiva, con espín ½ y otras propiedades cuánticas idénticas,  interactúa con los bosones de Higgs y adquieren masas diferentes , que corresponden a los quarks arriba (u, “up”), encanto (c, “charm”) y cima (t, “top”)

El tercer grupo con todas las propiedades idénticas que corresponde a los quarks abajo (d, “down”), extraño (s,“strange“) y fondo (b, “bottom”) adquieren masa diferentes.

Es decir, partículas exactamente iguales, interactúan de forma diferente con los bosones de Higss y adquieren masas diferentes. ¿Por qué? Nadie sabe porque, es un misterio, como el misterio de la Santísima Trinidad. Hay que creérselo. 

 Además todo ello ocurre en un tiempo inferior a 10^_22 s. aproximadamente, que es el tiempo que tarda el bosón de Higgs en descomponerse o decaer  en otras partículas.

Existe un cuarto grupo de partículas que según la MC, que adquieren su masa con el mecanismo de Higgs, corresponde a los bosones W con carga positiva y negativa y Z sin carga.

Según la MC, La masa de las partículas estaría causada por una "fricción" con el campo de Higgs: las partículas con una mayor fricción con este campo tienen una masa mayor.

Si tan claro está el mecanismo de Higss,

¿porque no son capaces de calcular la masa del electrón?

Materia y Energia.

La energía suele ir asociada a una magnitud física, por ejemplo, en las centrales hidroeléctricas, la energía potencial del agua, asociada a la altura, se transforma en energía eléctrica, asociada al movimiento de los electrones.

En un coche en movimiento, la energía cinética está asociada a la velocidad y a la masa, a mayor velocidad, mayor energía para una misma masa. 

La relación entre la masa y la energía viene dada por la conocida ecuación de Einstein.

E = mc²

En este caso, la magnitud física asociada es la masa.

Sin embargo para los físicos existe otro tipo de energía, no asociada a ninguna magnitud física, y por supuesto, no existe forma de medirla, sino que simplemente aparece en las fórmulas.

¿Será esta energía, la misma energía de la que hablan los videntes?

 Esta energía, es la que se transforma en masa.

Todas las partículas tienen la misma energía (asociada a nada).

Pero según el tipo  de partícula una parte de esta energía se transforma en masa.

Figura 1. La energía de la nada se transforma en masa.

Fuente el CPAN

El electrón es fundamentalmente energía, el muón tiene más masa, la partícula W, tiene un poco más de masa y el quark top es casi todo masa.

La energía de la nada se transforma en masa. ¿Curioso o falso?

Masa del Muón. 

La masa del electrón, ya se ha calculado en  ”La Dualidad Onda – Partícula es un Fenómeno Clásico”  y es debida a la energía de rotación del átomo de Planck o al periodo, que coincide con la carga. También se puede expresar en función de la carga de Planck.

Esta última expresión es la energía del campo electromagnético, y permite calcular la masa de cualquier partícula.

El muón, segunda generación del electrón, es una partícula inestable al igual que el neutrón y su vida media es de 2,19703 10^-6 s. Se calcula utilizando la teoría de Fermi, siendo su masa:

m_m=105,658369 MeV

Supongamos que el muón está formado por el quark abajo (d), su correspondiente antiquark más un electrón.

La energía del campo electromagnético a la distancia r igual a , debe  ser igual a la energía unitaria o energía del electrón.

En particular, resulta:

Para r=𝜆µ, resulta:     Siendo mµ la masa del muon, me la masa del electrón, ℏ la cte. reducida de Planck y c la velocidad de la luz. Habrá que tener en cuenta otras energías, tales como la magnética, la cinética y potencial de los quarks y la masa propia del electrón. De todas ellas, la más importante, parece ser la masa del electrón, por lo tanto, resulta:   Masa del bosón de Higgs. Según el Modelo estándar la masa del bosón de Higgs es función de 𝜆 y  del valor de la escala de ruptura de simetría :   A bajas energías el valor de la escala de ruptura de simetría se puede calcular (v=246 GeV) pero 𝜆 es desconocido por lo tanto  la masa del bosón de Higgs puede tener un valor cualquiera. De ahí que, su masa se ha tenido que determinar a partir de los resultados experimentales. El rango para la masa del bosón de Higgs predicho por el Modelo Estándar empleado por los experimentos del LHC es de 114-600 GeV/c2. El proceso de desintegración del bosón de Higgs que mejor permite medir sus propiedades se muestra en la figura 2:   Figura 2. Producción de un bosón de Higgs.  Por lo tanto, si el bosón de Higgs se desintegra en dos muones (uno positivo y otro negativo) y en un par electrón – positrón, por lo tanto, es lógico pensar que esa sea su composición.  Conclusión. Según el modelo estándar, tanto el muón como el bosón de Higgs son partículas simples y por lo tanto carecen de estructura. Sin embargo, la combinación de partículas (quarks y electrones) y antipartículas, da lugar a partículas compuestas con todas las características idénticas a las predichas por el Modelo Estandar. ¿Son las partículas del Modelo Estándar o son otras diferentes? Si se parece a un perro, ladra como un perro y actúa como un perro, es un perro. La masa    es debida a la rotación el átomo de Planck en la cuarta dimensión. Esa rotación es la que ralentiza el movimiento de la partícula con carga (electrones y quarks). Son los átomos de espacio y tiempo, que conforman el Universo, los que de forman permanente impiden el movimiento y no los bosones de Higgs, ya que estos se desintegran en aproximadamente 10_22 s. Dichos átomos, debido a la curvatura, generan un único campo de Planck, cuyo potencial es   o c2, según la magnitud física que observemos, frecuencia o masa. Para el electrón y quarks, se verifica: